芻議極限假設(shè)思維法在高中化學(xué)解題中的運用

黃祎晗

摘 要：極限假設(shè)的思維方法包括極端假設(shè)、過程假設(shè)、賦值假設(shè)等，是高中解題過程中的一種重要的思想方法。本文從極限假設(shè)思維方法的概念介紹入手，簡要說明高中階段我們學(xué)習(xí)到的主要的極限方法，并對這些方法在多組混合問題、平衡值域問題、化學(xué)變異題型中的具體運用做出分析，探究極限假設(shè)方法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用技巧。

關(guān)鍵詞：極限假設(shè)思維法;高中化學(xué)解題;多組混合物

思維學(xué)習(xí)與思維訓(xùn)練是高中階段學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，極限假設(shè)思維作為一種重要的抽象思維方法，是將抽象問題轉(zhuǎn)化為具體問題的一種重要方法。在高中階段，極限思維方法被廣泛的應(yīng)用在學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中?；瘜W(xué)問題自身計算量較大、參數(shù)問題比較復(fù)雜，極限假設(shè)思維在其中的應(yīng)用尤為重要。

一、極限假設(shè)思維法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用的作用

在高中化學(xué)解題過程中應(yīng)用極限思維方法有很多優(yōu)勢。第一，極限思維法能夠幫助同學(xué)處理不明確因素。高中化學(xué)經(jīng)常出現(xiàn)某種物質(zhì)參與反應(yīng)時質(zhì)量、環(huán)境和狀態(tài)不清楚的狀況。利用極限思維法解決問題時，同學(xué)們可以針對不確定因素提出假設(shè)，將因素最大化和最小化，將答案固定到一個范圍上。第二，極限思維法能夠幫助學(xué)生快速找出主要反應(yīng)。高中化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，一個題目涉及到的化學(xué)反應(yīng)通常不只一個。解決這種類型問題時，我們會受到許多干擾因素的影響而忽視主要反應(yīng)。利用極限思維法可以將干擾反應(yīng)進(jìn)行極端假設(shè)，排除主要反應(yīng)鏈條上的干擾反應(yīng)，從而快速解決問題。第三，極限思維法能夠激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。極限思維法操作上擺脫了傳統(tǒng)思維方式的局限性。在解題過程中，我們可以根據(jù)自身習(xí)慣去選擇需要極端假設(shè)的因素，滿足個體差異性。同時，極限思維法提升化學(xué)解題速度，提高同學(xué)們解題成就感。

二、極限假設(shè)思維法在高中化學(xué)解題中的具體應(yīng)用

（一）在解答多組混合物問題中的應(yīng)用

高中化學(xué)題目為了貼合實際應(yīng)用，經(jīng)常出現(xiàn)混合物反應(yīng)的問題。題目設(shè)置框架為某一多組混合物與另外物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后重量發(fā)生變化，需要我們通過重量變化推算出混合物的組成。利用極限思維法解決此類問題可以將組合中某一物質(zhì)比例最小化，分析所求物質(zhì)的質(zhì)量范圍。例如，某種混合物重13g，由氯化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉組成。與稀鹽酸反應(yīng)時總共釋放出2.24L的氣體。選擇混合物中氯化鈉的質(zhì)量。由于氯化鈉不參與反應(yīng)，我們可以根據(jù)極限思維法分別將碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量加設(shè)為0。通過計算，得出在混合物中只有碳酸氫鈉反應(yīng)時氯化鈉的質(zhì)量為4.6g，混合物中只有碳酸鈉參與反應(yīng)時氯化鈉質(zhì)量為2.4g。由此，我們可以確定真實情況下混合物中氯化鈉質(zhì)量范圍為2.4-4.6g，然后選擇在此范圍內(nèi)的選項。利用極限思維法解決高中化學(xué)的多組混合物問題時，需要我們分析是否可以利用極限思維法和假設(shè)對象的選擇。一方面，極限思維法解決多組混合物問題時，需要保證所求物質(zhì)不參與化學(xué)反應(yīng)。另一方面，同學(xué)們在選擇假設(shè)對象時候需要分析反應(yīng)情況。通常選擇兩種反應(yīng)結(jié)果差距大的物質(zhì)進(jìn)行假設(shè)，確保所求范圍的正確性。

（二）在解答平衡值域問題中的應(yīng)用

在高中化學(xué)習(xí)題中，平衡值域問題是我們常見的一種類型題，同時對于我們高中生來說，也是出錯率比較高的一種類型題。而應(yīng)用極限假設(shè)思維方法可以有效的解決這一類問題，幫助我們提高解題速度。例如：在恒容、恒溫條件下，使二氧化硫和氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)一段時間之后，測得二氧化硫為1mol/L，氧氣為0.6mol/L，三氧化硫為1.6mol/L。如果二氧化硫、氧氣、三氧化硫始終能夠達(dá)到化學(xué)平衡，其濃度分別a、b、c，那么三者的值分別為多少。我們在利用極限思維法解答這個問題過程中，首先，分析當(dāng)其處于平衡狀態(tài)時，其生成物和反應(yīng)物都不會等于零，此時，可以假設(shè)其中一組為零，此時所求出來的數(shù)值為最大值或者是最小值。其次，在解答過程中，假設(shè)處于平衡狀態(tài)時，三氧化硫參加了化學(xué)反應(yīng)，此時a的值為零，那么b的值為0.1mol/L，c的值為2.6mol/L。假設(shè)三氧化硫沒有參加化學(xué)反應(yīng)，那么此時c的值為零，b的值為1.4mol/L，a的值為2.6mol/L。因此，a取值范圍為0-2.6mol/L;b的取值范圍為0.1-1.4mol/L;c的取值范圍為0-2.6mol/L。

（三）極限法在高中化學(xué)解題中的變異應(yīng)用

在高中化學(xué)的各類題型中，有的題型可以直接看出需要應(yīng)用極限法，但是有些題目無法看出，然而本質(zhì)上卻是極限法的應(yīng)用方式。例如：某混合物中存在碳酸鈉、氯化鈉以及氯化鉀等，經(jīng)過分析之后，混合物含鈉31.5%，氯27.08%，那么碳酸鈉的量為多少。對于這個問題來說，從我們高中生思維習(xí)慣出發(fā)，首先，由已知條件可知，不能得出最后結(jié)果的原因是鈉和氯的含量不確定，有兩種物質(zhì)包含氯元素。其次，利用極限法向極端方向思考，其一如果混合物只由碳酸鈉和氯化鉀組成，可以用鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出碳酸鈉的質(zhì)量;其二如果只由碳酸鈉和氯化鈉組成，那么可以用氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出碳酸鈉的質(zhì)量。

我們在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，要注重解題思維的培養(yǎng)。極限思維在高中化學(xué)中的應(yīng)用，有利于我們快速的掌握解題方法，歸納解題技巧。可以培養(yǎng)我們的抽象思維和邏輯思維，學(xué)會將問題進(jìn)行歸類處理。更加利于我們建立問題導(dǎo)向的思維習(xí)慣，幫助我們在解題過程中不斷地建立對高中化學(xué)問題的解題信心，加深我們對化學(xué)課的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋安泰.高中化學(xué)常見元素及其化合物解題技巧的思考[J].當(dāng)代化工研究，2018（09）：34-35.